Colloquium

NO.232
Weekend Mathematicsコロキウム室/NO.232

NO.1728   累乗和の極限  2008.6.16  水の流れ

第209回数学的な応募問題


皆さん、過去の大学入試問題を見ていたら、下のような問題がでていました。

問題209の問題

注:この記事に関する投稿の掲載は、2008年7月14日以降とします。

NO.1727   奇数乗和(3)   2008.6.16  夜ふかしのつらいおじさん

【奇数乗和】


(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

ついでに【偶数乗和】





要点は、a1=0で、bnをとったときnの偶数乗が残るようにaをおけばよいわけです。

NO.1726   奇数乗和(2)   2008.6.16  K.F.

(1)
an={n(n-1)}2 とすると、an+1=(n+1)2n2 となり、
an+1-an=(n+1)2n2-n2(n-1)2 =n2{(n+1)2-(n-1)2}=4n3
bn=an+1-an なので、bn=4n3・・・答え

(2)

(3)
an={n(n-1)}3 とすると、an+1=(n+1)3n3 となり、
an+1-an=(n+1)3n3-n3(n-1)3 =n3{(n+1)3-(n-1)3}=n3(6n2+2)=6n5+2n3
bn=an+1-an なので、bn=6n5+2n3・・・答え

(4)

(5)
an={n(n-1)}4 とすると、an+1=(n+1)4n4 となり、
an+1-an=(n+1)4n4-n4(n-1)4 =n4{(n+1)4-(n-1)4}=n4(8n3+8n)=8n7+8n5
bn=an+1-an なので、bn=8n7+8n5・・・答え

(6)

(7)
an={n(n-1)}5 とすると、an+1=(n+1)5n5 となり、
an+1-an=(n+1)5n5-n5(n-1)5 =n5{(n+1)5-(n-1)5}=n5(10n4+20n2+2)=10n9+20n7+2n5
bn=an+1-an なので、bn=10n9+20n7+2n5・・・答え

(8)

<追記>
私は、大学生のときに、パスカルの公式(式.4)と二項定理を使って、累乗和の公式を求めましたが、計算に何時間もかかりました。 この問題の奇数乗和の公式の求め方は速くていいですね。偶数乗和についても、同じようにして求められないか、 チャレンジしてみようと思います。


ちなみに、r=4,6,8のときは、それぞれ


になります。


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